Ce diaporama a bien été signalé.
Nous utilisons votre profil LinkedIn et vos données d’activité pour vous proposer des publicités personnalisées et pertinentes. Vous pouvez changer vos préférences de publicités à tout moment.
TEORI RELATIVITAS EINSTEINTeori relativitas Einstein mengandung :Teiri Relativitas Khusus dan Teori RelativitasUmum.Efek d...
(detak jantung, pernafasan dan yang lainnya)            AWET MUDA BERSAMA TEORImerupakan jam biologi dari sifat keteratura...
adalah diam,sementara saudaranya Anton bergerak        dalam ruang tamu anda," kata fisikawan Clifforddengan kecepatan san...
sebuah jam. Kalau kamu bisa melihat jam yang           Satu jam atom diset di atas bumi, dan satu lagidibawa temanmu, kamu...
Menurut Teori Relativitas Khusus, ruang dan waktu       Dr Engelbert Schucking dari New York Universitytidak absolut, mela...
Prochain SlideShare
Chargement dans…5
×

7

Partager

Télécharger pour lire hors ligne

Teori relativitas einstein

Télécharger pour lire hors ligne

Teori relativitas einstein

  1. 1. TEORI RELATIVITAS EINSTEINTeori relativitas Einstein mengandung :Teiri Relativitas Khusus dan Teori RelativitasUmum.Efek dari Relativitas Khusus Relativitas khusus menghasilkan beberapa konsekuensi dari penggunaan transformasi Lorentz pada kecepatan tinggi (mendekati kecepatan cahaya). Diantaranya adalah : Dilatasi waktu (termasuk “paradok kembar” yang terkenal) Konstraksi panjang Transformasi kecepatan Efek doppler relativistk Simultanitas dan sinkronisasi waktu Momentum relativistik Energi kinetik relativistik Massa relativistik Energi total relativistik PARADOKS KERMBAR Hal di atas kelihatannya mustahil, terlebih untuk Bayangkan anda adalah dua saudara kembar masa sekarang ini. Tapi itulah implikasi dari sebuah (misalkan Budi dan Badu) yang hidup di masa teori fisika yang bernama teori relativitas khusus depan, dimana laju sebuah pesawat ruang (special relativity), sebuah teori yang dikemukakan angkasa sudah mendekati laju cahaya. oleh sesepuh fisika modern di awal abad 20 yakni Sebagaimana diketahui laju cahaya dalam Albert Einstein. Teori ini menegaskan bahwa tidak ruang hampa udara adalah 300.000 km/detik ada satu percobaan yang dapat kita gunakan untuk atau sering dilambangkan dengan c mengukur kecepatan terhadap ruang mutlak (tidak (bandingkan dengan laju sebuah pesawat adanya kerangka referensi universal) dan bahwa Concorde buatan Prancis yang sudah laju cahaya adalah sama bagi semua pengamat, pensiun, masih sangat jauh khan !!). Pada saat sekalipun mereka dalam keadaan gerak relatif. keduanya berumur 20 tahun, Budi Teori relativitas khusus sebenarnya adalah semata- meninggalkan saudara kembarnya tersebut mata suatu sistem kinematika dan dinamika lain, untuk pergi ke sebuah bintang yang jaraknya yang didasarkan pada sekumpulan postulat yang 20 tahun cahaya dengan sebuah pesawat luar memang berbeda dari fisika klasik. Rumusan yang angkasa (20 tahun cahaya adalah jarak yang dihasilkannya tidaklah lebih rumit daripada hukum- ditempuh cahaya selama 20 tahun). Sebagai hukum Newton (baca : fisika klasik), namun perbandingan, cahaya dari matahari akan memang memberi ramalan-ramalan yang sampai di bumi setelah menempuh waktu bertentangan dengan akal sehat kita. Teori sekitar 8,3 menit. Pesawat luar angkasa yang relativitas khusus telah diuji kebenarannya secara digunakan oleh Budi bergerak dengan laju 0,8c teliti dan seksama lewat berbagai percobaan dan (sekitar 240 km/detik). Sebuah perjalanan yang didapati bahwa semua ramalannya benar. melelahkan dan sangat jauh tentunya. Setelah Beberapa akibat yang ditimbulkan oleh postulat sampai di bintang yang dituju, Budi kembali ke Einstein diantaranya adalah efek pemuluran waktu bumi. Alangkah terkejutnya dia ketika (time dilation), kontraksi panjang (length mendapati Badu yang tinggal di bumi telah contraction) dan paradoks kembar (twin paradox). berusia 70 tahun sedangkan dirinya baru berusia 50 tahun (alias Badu lebih tua 20 tahun darinya). Pembahasan mengenai paradoks kembar menyangkut dua jam identik, satu diam di bumi sedangkan jam yang lain diletakkan pada sebuah pesawat ruang angkasa yang terbang dengan kecepatan u. Biasanya dalam permasalahan paradoks kembar ini kedua jam diganti dengan sepasang kembar ( katakanlah Budi dan Badu di atas). Pergantian dengan sepasang kembar ini bisa diterima dengan baik sebab proses kehidupan
  2. 2. (detak jantung, pernafasan dan yang lainnya) AWET MUDA BERSAMA TEORImerupakan jam biologi dari sifat keteraturan yanglayak. Sekarang bagaimana perhitungan dan EINSTEINanalisisnya sehingga waktu sampai kembali di bumiBudi lebih muda 20 tahun dari saudaranya? Mungkin sobat masih belum mengerti tentang judulTerhadap Badu yang tinggal di bumi, langkah artikel ini, yang dimaksud denngan Paradokskehidupan Budi akan lebih lambat dengan sebuahfaktor √1-u2/c2 =√1- (0,8c)2/c2 = 0,6 = 60%. (hasil kembar adalah suatu kejadian yang menarik dariini didapat dari efek pemuluran waktu akibat laju masalah pemekaran waktu.pesawat yang ditumpangi Budi). Terhadap Badu,detak jantung Budi hanya tiga kali untuk setiap limakali detak jantungnya. Budi hanya bernafas tiga kali JIka sobat masih belum mengerti,baiklah saya akanuntuk setiap lima kali nafasnya Badu (mulai bingungkhan ..??). memberikan contoh, Misalnya ada 2 orang kembar, Anton & Wima.AntonDimanakah paradoksnya? Jika kita memikirkansituasi dari sudut pandang Budi, Badu di bumi pergi berpetualang saat berumur 25 tahun menujubergerak relatif terhadapnya dengan kecepatan ke sebuah planet X yang berjarak 30 tahun cahaya0,8c. Jika demikian, apakah tidak Badu yangberumur 50 tahun ketika pesawat ruang angkasa dari bumi.Pesawat antariksanya dapat dipercepatyang ditumpangi Budi kembali ke bumi sedangkan sampai mencapai kelajuan mendekati kelajuanumur Budi telah 70 tahun? (berlawanan dengankasus di atas). Kedua situasi ini tidaklah sama. Budi cahaya.Setalah tiba di planet X, Anton menjaditelah berubah dari sebuah kerangka referensi sangat rindu dengan rumahnya dan segera kembali(pada saat dia pergi) ke kerangka referensi lainnya(saat kembali ke bumi). Sedangkan Badu tetap ke bumi dengan kelajuan sangat tinggi yangberada pada kerangka referensi yang sama pada sama.Ketika tiba di bumi, Anton sangat terkejutsaat Budi melakukan perjalanan dan kembali lagi kebumi. Menurut Badu, saudaranya membutuhkan karena melihat kota yang di tinggalkannya telahwaktu 25 tahun (25 tahun * 0,8c = 20 tahun cahaya) berubah menjadi kota supermodern dan saudarauntuk mencapai bintang itu dan 25 tahun lagi untuktiba kembali ke bumi, dan oleh karena itu kembarnya, Wima telah berusia 75 tahun dansaudaranya bepergian untuk waktu total 50 tahun. menderita sakit tua.Anton sendiri hanya bertambahDari perspektif Budi, jarak bumi-bintang tersebutmemendek dengan faktor sebesar L’ = L√1-u2/c2 = usia 10 tahun enjadi 35 tahun.Ini karena proses20 th cahaya * √1- (0,8c)2/c2 = 12 th cahaya (ini biologi dari tubuhnya mengalami perlambatandidapat dari perumusan kontraksi panjang /kontraksi Lorentz-Fitgerald) . Pada laju 0,8c ini, selama perjalanannya mengarungi antariksa.JikaBudi akan mengukur lama waktu 15 tahun (12 masih belum mengerti, lihat saja gambar di bawahtahun c/0,8c) bagi perjalanannya menuju bintangtujuannya, sehingga dengan demikian ia inimembutuhkan waktu total 30 tahun bagi perjalananpulang perginya. Kita dapat mempertegas analisisini dengan meminta Badu setiap tahun mengirimkansuatu sinyal cahaya pada saat ia berulang tahunkepada saudara kembarnya. Sinyal dari Badu iniakan mengalami pergeseran Doppler (apalagi nih??). Selama perjalanan pergi, Budi akan menerimalaju sinyal 0,3/tahun (5 sinyal/15 tahun) sedangkandalam perjalanan pulang ke bumi laju sinyal yangditerima adalah 3/tahun (45 sinyal/15 tahun),sehingga total sinyal yang diterima budi adalah 45 +5 = 50 kali.Perhitungan dan analisisnya masuk akal khan?Kelak kalau kita sudah mempunyai sebuah wahanayang bisa membawa kita melanglang buana ke luarangkasa yang lajunya mendekati kecepatan cahayabarulah mungkin efek-efek relativistik seperti itu Sangatlah wajar jika kita mengajukanbisa dirasakan dalam skala makro. pertanyaan,”kembaran manakah yang sesungguhnya bergerak dengan kelajuan____________________________ mendekati kelajuan cahaya, dank arena itu pertambahan usianya lebih kecil ?” Disinilah letak paradoksnya: dari kerangka acuan Wima, dia
  3. 3. adalah diam,sementara saudaranya Anton bergerak dalam ruang tamu anda," kata fisikawan Clifforddengan kecepatan sangat tinggi.Pada pihak lain, Will dari Universitas Washington di St. Louis.menurut Anton, dia adalah diam ,sementara Eksperimen-eksperimen tersebut tidaksaudara kembarnya di bumi bergerak menjauhinya mengungkap sains fisika baru, kata Will,dan kemudian mendekatinya.Kasus ini tapi "yang membuatnya elok dan cukup keren ialahmenimbulkan kebingungan, manakah kembaran mereka telah melakukannya di atas meja."yang sesungguhnya berusia lebih tua. Pelebaran waktu muncul dalam dua situasi. PadaPemecahan masalah paradoks ini bergantung pada kasus pertama, waktu nampaknya bergerak lebihketidaksimetrisan kehidupan pasangan kembar lambat ketika anda lebih dekat dengan sebuahitu.Dalam seluruh hidupnya, Wima yang di bumi obyek raksasa seperti Bumi. Oleh karena itu,selalu berada dalam kerangka acuan inersial, contohnya, seseorang yang melayang dalamkecuali periode singkat ketika Anton membalikan sebuah balon udara, sebenarnya lebih cepat tuapesawatnya menuju ke bumi, tetapi periode ini daripada seseorang yang berdiri di bawah.dapat kita abaikan .Dengan demikian , perhitunganWima sebagai acuan dalam menghitung selang Waktu juga bergerak lebih cepat bagi seseorangwaktu perjalanan Anton adalah sah pada waktu istirahat relatif dengan seseorang yang(BENAR)menurut teori relativitas bergerak.khusus.Sebaliknya, Anton mengalami sederatan Einstein mendramatisir keanehan kedua ini denganpercepatan dan perlambatan selama perjalanannya paradoks kembar yaitu seorang kembar berusia 25ke planet X dan kembali ke rumah, dank arena itu ia tahun yang bepergian dengan sebuah pesawattidak selalu dalam gerak lurus beraturan.Ini berarti roket mendekatiAnton berada dalam suatu kerangka acuan non- kecepatan cahaya setelah beberapa bulan kembaliinersial selama sebagian waktu dari ke Bumi akan mendapati bahwa saudaraperjalanannya., sehingga perhitungan selang kembarnya telah separuh baya.waktu berdasarkan teori relativitas khusus adalah ______________________________tidak sah dalam kerangka acuan ini.Jadi, TEORI WAKTU DARI EINSTEINkesimpulan yang benar adalah petualang angkasa Pernah merasa waktu berjalan cepat atau terasaselalu lebih muda ketika kembali ke bumi. begitu lambat? Seperti saat waktu berlalu begitu cepat ketika Anda sedang bersama teman- temanJADI, JIKA ANDA INGIN AWET MUDA atau saat waktu terasa begitu lambat ketika AndaDIBANDINGKAN SAUDARA ATAU TEMAN ANDA terjebak dalam hujan. Tapi Anda tidak bisaMAKA CIPTAKANLAH PESAWAT LUAR mempercepat atau memperlambat waktu kan?ANGKASA YANG KECEPATANNYA MENDEKATIKECEPATAN CAHAYA YAITU 3 X 108 m/s, DAN Waktu selalu berjalan dalam kecepatan yangSETELAH ITU, ADAKANLAH PERJALANAN KE konstan. Einstein tidak berpikir demikian. Ide diaLUAR ANGKASA DAN INSYA ALLAH JIKA ANDA adalah semakin kita mendekati kecepatan cahaya,PULANG KE BUMI MAKA UMUR ANDA HANYA semakin lambat waktunya relatif dibandingkanBERTAMBAH BEBERAPA TAHUN SAJA kondisi orang yang tidak bergerak. DiaSEDANGKAN SAUDARA ATAU TEMAN ANDA menyebutnya melambatnya waktu karena gerakan.PASTI MEMILIKI UMUR YANGA SANGAT JAUH Tidak mungkin, kamu bilang? Oke, bayangkan ini.BERBEDA DENGAN ANDA. Kamu berdiri di bumi, memegang jam. Teman_______________________________ baikmu ada di dalam roket dengan kecepatanTeknologi modern sangat dikejutkan bahwa anda 250.000 km/detik. Temanmu juga memegangbisa saja melihat pengaruh-pengaruh eksotik ini
  4. 4. sebuah jam. Kalau kamu bisa melihat jam yang Satu jam atom diset di atas bumi, dan satu lagidibawa temanmu, kamu akan melihat bahwa jam itu dibawa keliling dunia menggunakan pesawat jettampak berjalan lebih lambat daripada jam kamu. dengan kecepatan 966 km/jam. Pada awalnyaSebaliknya temanmu akan merasa jam yang ia kedua jam itu diset agar menunjukan waktu yangbawa berjalan biasa2 aja (tidak melambat), dia pikir sama. Apa yang terjadi ketika jam dibawamalah jam kamu yang tampak berjalan lebih mengelilingi dunia dan kemudian kembali ke titik dilambat. tempat jam satunya lagi berada? Sesuai perkiraan Einstein, kedua jam itu sudah tidak menunjukanMasih bingung? Ingat, Einstein butuh 8 tahun untuk waktu yang sama. Jam yang sudah dibawa kelilingmenemukan hal ini. Dan dia dianggap jenius. dunia, menunjukan keterlambatan waktuEinstein memberikan contoh untuk menunjukan seperberapa juta detik!efek perlambatan waktu yang dia sebut “paradokskembar”. Seperti permainan penjelajah waktu. Mari Kamu mungkin bertanya kenapa kok bedanyakita mencobanya dengan menganggap ada 2 orang begitu kecil? Pertanyaan yang bagus! Yah, 966kembar bernama Eyne dan Stine. Dua2nya kita km/jam cukup cepat, tapi masih belum mendekatianggap berumur 10 tahun. Eyne memutuskan dia kecepatan cahaya. Untuk melihat perbedaan waktusudah bosan di bumi dan perlu liburan. Dia yang signifikan, kamu harus melaju dengan sangatmendengar bahwa ada hal yang menarik di sistem lebih cepat.bintang Alpha3, yang berjarak 25 tahun cahaya.Stine yang harus mengikuti ujian matematikaminggu depan, harus tinggal di rumah untuk belajar. MESIN WAKTU ALBER EINSTEINJadi Eyne berangkat sendiri. Ingin sampai Teori Relativitas Khusus yang tahun ini berumursecepatnya di sana, dia memutuskan untuk berjalan 100 tahun memberi bobot bagi ide perjalanandengan kecepatan 99,99% kecepatan cahaya. waktu.Perjalanan ke sistem bintang itu bolak balikmembutuhkan waktu 50 tahun. Apa yang terjadi Hari ini 100 tahun silam di jurnal Annalen der Physik, Jerman, muncul artikel berjudul "Zurketika Eyne kembali? Stine sudah 60 tahun, tapi Elektrodynamik bewegter Körper" atau "On TheEyen masih berumur 10 ½ tahun. Bagaimana Electrodynamics of Moving Bodies". Kemudian artikel ini lebih dikenal karena mengusulkan teorimungkin? Eyne sudah pergi selama 50 tahun tapi baru, yaitu Relativitas Khusus. Penulisnya Alberthanya bertambah umur ½ tahun! Hey, apakah Eyne Einstein, yang pada 2005 ini kalangan fisika sedunia merayakannya sebagai Tahun Einstein.baru saja menemukan mata air awet muda! Seratus tahun silam itu adalah tahun keajaiban (annus mirabilis) Einstein. Selain makalah tentangIde Einstein tentang waktu yang melambat tampak Teori Relativitas Khusus, ia mengirimkan duabenar dan semua adalah teori, tapi bagaimana makalah besar lainnya ke jurnal yang sama: efek fotoelektrik yang mengantarkannya meraih Hadiahkamu tahu kalau dia benar? Salah satu cara adalah Nobel Bidang Fisika 1921 dan penelitian tentangdengan naik roket dan memacu roket itu mendekati Gerak Brownian.kecepatan cahaya. Tapi sampai saat ini, kita belum Tanpa mengecilkan arti kedua makalah yang lain,bisa melakukannya. Tapi ada satu cara untuk karya Einstein Teori Relativitas Khusus merupakanmengetestnya. Bagaimana kita tahu kalau Einstein yang paling kontroversial saat dipublikasikan. Sampai kini, tetap menjadi bahan diskusi. Teori initidak salah? Percobaan ini mungkin bisa bagi sebagian ilmuwan merupakan dasar kuat yangmemberikan penjelasan atas idenya. Jam atom memungkinkan perjalanan waktu ke masa depan.adalah jam yang sangat akurat, bisa mengukur Sepuluh tahun sebelum Einstein muncul dengansatuan waktu yang sangat kecil. Sepersejutaan gagasannya itu, ide perjalanan waktu seperti ditulisdetik bisa diukur. Di tahun 1971, ilmuwan H.G. Wells dalam novel The Time Machine adalah fiksi ilmiah yang bertentangan dengan Hukummenggunakan jam ini untuk mengetest ide Einstein. Fisika.
  5. 5. Menurut Teori Relativitas Khusus, ruang dan waktu Dr Engelbert Schucking dari New York Universitytidak absolut, melainkan relatif. Artinya, ruang dan menegaskan bahwa Einstein tidak terkait dalamwaktu berbeda untuk setiap orang. Bagaimana Teori Relativitas Umum, yang datang 10 tahunseseorang mengalami kejadian dalam ruang dan setelahnya. Teori Relativitas Umum menyebutkanwaktu bergantung pada dua hal: di mana orang bahwa jam-jam berjalan melambat lebih karenatersebut mengamatinya dan seberapa cepat ia medan gravitasi di tempat ia berada.bergerak bila dibandingkan dengan kecepatancahaya. Perpaduan antara penjelajahan dengan kecepatan tinggi dan efek medan gravitasi dapat diterapkanEinstein mengamati bahwa kecepatan cahaya pada misi berawak masa depan ke planet Merkuri,adalah konstan pada 299 ribu kilometer per detik. misalnya. Menurut Gott, astronot yang ikut misiKecepatan cahaya itu tidak akan berbeda, selama 30 tahun itu akan menyimpan 22 detik darimeskipun diamati oleh dua orang dari dua titik hidup seorang astronot.pengamatan yang berbeda.Sesuai dengan rumus, kecepatan (v) adalah jarak(d) dibagi waktu (t). Jika v adalah konstan, t dan d-lah yang seharusnya berubah-ubah. Salah satukonsekuensi adalah bahwa jam yang ada di dalamsesuatu yang bergerak selalu berdetak lebih lambatketimbang jam yang diam di tempat.Dari sini muncul hipotesis yang terkenal "paradokskembar". Sepasang kembar dipisahkan, seorangmenjadi astronot diterbangkan dengan roketberkecepatan tinggi menjelajahi galaksi dankembali ke bumi, yang lain tinggal di bumi.Meskipun kecepatan roket mendekati kecepatancahaya, butuh 10 ribu tahun bagi astronot itumenjelajah galaksi dan kembali ke titik tertentu dibumi. Karena geraknya relatif tinggi, usia astronotitu lebih lama ketimbang orang lain yang tinggal dibumi. Astronot akan kembali ke bumi hanya lebihtua beberapa tahun dari waktu ia meluncur.Sementara itu, saudara kembarnya sudah lamameninggal.Prediksi melambatnya waktu juga telah dikonfirmasimelalui percobaan menerbangkan jam-jam atomikmengelilingi bumi dengan pesawat jet."Jika Anda terbang dengan pesawat mengelilingibumi ke arah timur, Anda akan lebih muda 59nanodetik ketimbang jika Anda tetap berada dirumah," kata Dr J. Richard Gott, ahli astrofisika diPrinceton University, di New Jersey, AmerikaSerikat.Rekor untuk tipe penjelajahan waktu ini, kata Gott,dipegang kosmonot Rusia Sergei Krikalev. Iakembali ke bumi setelah tinggal di stasiun antariksaRusia Mir selama 748 hari. Usianya menjadi lebihmuda seperlima belas detik daripada jika ia tetap dibumi.Dalam makalahnya pada 1905, Einstein jugamemprediksi melambatnya waktu karena kecepatanrotasi bumi. Dengan demikian, jam di wilayahkhatulistiwa berdetak lebih lambat ketimbang jam dikutub-kutub. Namun, prediksi ini ternyata kemudiansalah.Baru-baru ini dalam artikel di Physics Today, DrAlex Harvey dari Queens College di New York dan
  • lindafonso

    Apr. 23, 2015
  • mariatulkiftiyah50

    Apr. 17, 2015
  • kadekwibawa

    Jul. 4, 2013
  • elhubail

    Apr. 8, 2013
  • mikhalover

    Feb. 5, 2013
  • fajrizalarmambo

    Dec. 8, 2012
  • safasanabrinda

    Sep. 23, 2012

Vues

Nombre de vues

13 721

Sur Slideshare

0

À partir des intégrations

0

Nombre d'intégrations

3

Actions

Téléchargements

367

Partages

0

Commentaires

0

Mentions J'aime

7

×